基于网格的HLA分布仿真框架及其资源调度算法的研究

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高层体系结构(High Level Architecture,HLA)是为了满足大规模复杂的仿真系统需求而提出的新型分布式仿真框架,随着科技和大数据高速发展,完成这些大规模仿真任务所需要的计算能力越来越高,单一的计算机或者计算机集群已远不能满足,因此,在HLA分布交互式仿真中引入网格技术是目前解决此类问题的研究热点。通过在HLA中引入网格技术可以实现利用网络将分散在不同地域、异构的各类计算机、数据资源、服务器资源等整合起来,形成一种高性能的网格计算环境和大型虚拟计算机环境,满足日益增长的大型仿真系统的需求,实现资源共享,协同解决问题。基于网格的HLA分布式仿真技术就是二者结合产生的新一代技术产物,是现阶段完善分布式仿真系统的有效途径之一,可以解决系统在管理上、资源分配上等多方面存在的不足。在仿真系统中,资源和任务的调度算法性能直接影响仿真系统的效率,是提高系统效率的关键因素之一,仿真系统不仅要使任务的总执行时间尽可能减少,而且要考虑网格仿真系统资源间负载均衡问题。本文在开放网格服务体系架构的基础上,设计了一种基于网格的HLA分布式仿真框架。且在此运行框架的前提下,研究了基于网格的分布式仿真中资源调度管理算法,分析了资源调度管理模型。在研究的基础上,针对Min-Min算法存在的负载不均衡问题,联合Max-Min算法,设计了资源和任务匹配度函数,结合系统的负载均衡参数,提出了基于匹配度的改进Min-Min调度算法。最后,对改进算法进行实验验证,实验数据表明改进算法在时间维度和经济维度上都得到了提高,并且达到了实现负载均衡的目的。
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